Cuando el jugador Chris Armas sufrió una lesión a semanas de comenzar el Mundial Corea-Japón 2002, Pablo fue convocado como titular en la defensa para el debut contra Portugal, debido a su buen desempeño comenzó a liderar el chart de los mejores defensores de la MLS.En 2006 vuelve a ser convocado para la Selección de fútbol de los Estados Unidos y debuta en la Copa Mundial de Fútbol de 2006 el 17 de junio ante Italia, Mastroeni es expulsado por una falta agresiva y fue multado con 7500 CHF por la FIFA, además de recibir una suspensión por tres partidos, pese a esto formará parte de la selección estadounidense para jugar la Copa de Oro de la CONCACAF 2007.